[发明专利]一种低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路

说明书

本发明提供一种低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路，包括驱动电路、耗尽型功率器件、第一P型MOSFET、供电电压检测电路、第二P型MOSFET、二极管、电容、电流隔离检测电路反向电流检测电路；电流隔离检测电路用于检测第一P型MOSFET的漏极处电流的流向以及正向电流的大小；反向电流检测电路用于根据第一P型MOSFET的漏极处电流的流向及正向电流的大小，控制驱动电路的输出。通过通过在第一P型MOSFET的漏极上串联电流隔离检测电路，并添加一个反向电流检测电路，降低了直驱电路的反向损耗，解决了反向导通压降的问题。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路。

背景技术

第三代半导体材料GaN(氮化镓)，是宽禁带半导体的杰出代表。GaN的禁带宽度是Si的3倍，击穿电场是Si的10倍。因此，氮化镓制作的功率器件具有开关速度快，导通电阻低，芯片面积小等显著特点，广泛适用于电源适配器、工业电源和汽车电子等领域。

GaN功率器件一般分常开型(耗尽型)和常闭型氮化镓(增强型)。增强型器件驱动电压范围窄，一般需要专门驱动IC来驱动，同时沟道电流能力比较弱，其应用受到一定限制；耗尽型GaN功率器件电流能力强，可靠性高，但需要负压关断，一般需要和低压Si器件级联使用形成常闭特性。

级联型GaN器件需要低压Si MOSFET器件和耗尽型GaN功率器件级联使用形成常闭特性，但是低压Si器件存在反向恢复电荷，会带来开关损耗，系统效率降低，同时级联型GaN器件的驱动不是直接驱动GaN器件，而是驱动低压Si器件，低压Si的结电容大，需要大的驱动能力的IC来驱动，同时驱动低压Si器件也降低了开关器件的开关速度；也就是说传统的级联结构由于不能直接驱动D mode GaN器件，因此不能充分发挥GaN无反向恢复损耗、开关速度快的优势。

同时级联型GaN器件存在低压Si MOSFET和耗尽型GaN输出电容不匹配问题，在高频开关中有失效的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路，可降低直驱电路的反向损耗，解决反向导通压降的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路，所述低反向导通压降的耗尽型功率器件的直驱电路包括：驱动电路、耗尽型功率器件、第一P型金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、供电电压检测电路、第二P型MOSFET、二极管、电容、电流隔离检测电路及反向电流检测电路；

所述驱动电路的VCC端与供电电压连接；

所述耗尽型功率器件的栅极与所述驱动电路的输出端连接；

所述第一P型MOSFET的源极与所述耗尽型功率器件的源极连接；

所述供电电压检测电路的输入端与所述供电电压连接，所述供电电压检测电路的输出端与所述第一P型MOSFET的栅极连接；

所述第二P型MOSFET的漏极与供电电压连接，所述第二P型MOSFET的栅极连接至所述供电电压检测电路与所述第一P型MOSFET的栅极之间，所述第二P型MOSFET的源极连接至所述耗尽型功率器件的源极与所述第一P型MOSFET的源极之间；

所述二极管的正极连接至所述驱动电路的输出端与所述耗尽型功率器件的栅极之间，所述二极管的负极与所述第一P型MOSFET的漏极连接；

所述电容的一端与所述驱动电路的接地端连接，所述电容的另一端连接至所述耗尽型功率器件的源极与所述第一P型MOSFET的源极之间；

所述电流隔离检测电路的输入端与所述第一P型MOSFET的漏极串联，所述电流隔离检测电路用于检测所述第一P型MOSFET的漏极处电流的流向以及正向电流的大小；